生本教育理念下的化学实验教学策略
文章编号：1008-0546（2014）11-0061-03 中图分类号：G633.8 文献标识码：B
doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2014.11.022
一、问题提出
化学是以实验为基础的自然科学，但是传统的中学实验教学方法过分注重化学实验的理想化，验证性的实验比重过大，而探究性实验相对不足，教师的主导性过强，而学生的主观能动性被抑制。进入了新课程后，在其他课型上“以生为本”教学理念已经日益成为主流，但是实验课堂基本还是以教师为主体的传统模式，通常都是教师给出或者口述实验内容，同学们按照已有的实验方案进行实验，学生的实验技能得到训练，但是实验探究能力却得不到培养，不符合实验探究的新课程理念；如果改为“边讲边实验的”随堂实验课，符合了实验探究的理念，但是课堂节奏慢，效率不高，会浪费有限的教学时间。
鉴于传统分组实验与新课程“随堂实验”，两种实验教学模式都有各自的不足，我们尝试将生本教育理念引入化学实验课堂，希望能找到一种结合实验探究与自主学习的实验教学模式。“生本教育”是一种崭新的教学模式，它的教学原则是：先学后教、以学定教[1]，其教学流程可以归纳为：课前先学――课堂展示――全班讨论与教师点评。它与传统的教学模式相比，最大的区别在于把第二天的教学要求变成学生“课前先学”的问题，通过“前置作业”的形式，提前布置给学生，教师在学生“课前先学”的基础在进行教学[2]，教师教学时间可以大大浓缩，教学行为的目的性与有效性更强。
如何在“让学生放手实验”与“教学时间有限”之间找到平衡，如何在化学实验课堂教学中体现“以生为本”的生本教育理念，下面以“碳酸钠与碳酸氢钠性质”的课堂教学实录为例进行说明。
二、教学设计意图
“碳酸钠与碳酸氢钠性质”取材于鲁科版《化学1》第3章第一节《碳的多样性》[3]。教材中对碳酸钠与碳酸氢钠二者外观、溶液与酸反应、热稳定性等进行了说明。从教材体系中来看，本节课内容属于元素化合物知识，在《普通高中化学课程标准（实验）》中属于化学1的主题3“常见无机物及其应用”，相关的内容标准规定如下[4]：“通过实验了解氯、氮、硫、硅等非金属及其重要化合物的主要性质，认识其在生产中的应用和对生态环境的影响”。这就要求在教学设计中需要包含实验探究的内容。
实验方案的设计是实验探究能力的集中体现，这种实验形式是培养学生创新能力和实践能力的重要尝试。其目的是通过实验方案的设计（包括制备实验方案设计、性质实验方案的设计和物质检验实验方案的设计），使学生综合运用所学化学或其它学科知识，思考化学实验的具体实施方法，对学生进行理性思维的训练。通过设计实验方案并完成实验，既能加深学生对所学化学知识的理解，又能让其体验探究的具体过程，提高学科素养。因此本节课中，我们将采用“任务驱动”的模式，以“鉴别碳酸钠与碳酸氢钠”为实验任务，让学生自行设计实验方案并进行实验探究。
由于本节内容为鲁科版高中化学教材中元素化合物知识的起始章节，其后还要学习氮、硫、铝、硅等重要元素，这些元素所涉及的实验内容《鲁科版》教材都编排为学生自行设计实验方案并实验验证的模式。因此，教师在本节课还需要对实验方案设计的一些原则与流程进行归纳，为学生今后的学习奠定基础。
基于上述分析，同时结合生本教育理念，我们将本节课的流程设计如下5个环节：
三、前置作业的设计
“前置作业”是学生学习新知识之前，即围绕着将要学习的知识内容编制的课外作业。“前置作业”不是简单的把原来作业提前到上课前，而是起到统领这节课内容的作用，对前置作业的题目的控制往往是生本课堂教学成败的关键。为了体现“先学后教，以学定教”的生本教育理念，笔者通过前置作业，让学生事先以个人预习与小组讨论相结合的方式设计实验方案。前置作业内容如下：
【问题提出】现有2瓶白色粉末A、B，分别是Na2CO3和NaHCO3，请设计实验方案确定。
【资料点击】
◆Na2CO3与NaHCO3虽然都是盐，但是溶于水后，水溶液呈碱性，而且Na2CO3溶液的碱性更强。
◆Na2CO3热稳定性好，需要加热到800℃才能分解，而NaHCO3不稳定，加热超过到100℃时，就分解为Na2CO3、CO2、H2O。
◆一般而言碳酸盐的溶解性不如对应的碳酸氢盐，比如CaCO3溶解性不如Ca（HCO3）2；但是钠盐是特例，同温度下，Na2CO3溶解度（21.5g）大于NaHCO3（9.5g）。
◆溶液中CO32-与Ca2+反应得到CaCO3沉淀，HCO3-与Ca2+不反应。
◆Na2CO3与NaHCO3分别与酸反应，都能放出CO2，但NaHCO3反应更激烈。
◆溶液中CO32-与H+反应，第一步先得到HCO3-，HCO3-与H+反应得到CO2、H2O。
◆碳酸盐可以与二氧化碳、水反应得到碳酸氢盐。
【实验方案设计】
（1）甲同学设计了下列方案，请同学们评价其可行性：
①在两只试管中分别加入稀盐酸。
②将两个各装有的A和B粉末的小气球分别套在两只试管口。
③将气球内的A和B倒入试管中，观察反应现象。
（2）请你自行设计一种实验方案鉴别A与B 本节课是一堂新课，在此之前学生并未学习过碳酸钠与碳酸氢钠的相关性质，因此在预习作业中给出了设计实验方案所需要的知识，学生需要所给信息进行分析和整理，设计合理的实验方案，培养了学生的分析新信息，获取信息并加以利用的能力。如果只是简单的讲授，学生对知识的掌握程度往往差强人意，而这种“现学活用”的方式，可以加深学生对知识的理解。
由于教学对象是高一的学生，接触化学的时间并不长，其化学知识不够丰富，思维往往有其局限性，而化学实验设计属于高级思维，学生要完成还往往需要一定的时间，将设计实验方案布置成前置作业可以给学生有充足的时间进行思考。
四、教学过程实录
五、教学反思
（1）本节课中，我们将课本知识讲授以及实验方案设计等环节安排成为学生的预习作业，节约了大量的宝贵的教学时间，避免了随堂实验课效率较低的缺点，实验课堂就显得紧凑而充实。
（2）学生独立完成的实验方案往往存在很多不足，通过在课堂上展示实验方案，由全班同学与教师一起讨论实验方案的可行性，不断地完善实验方案，可以很好培养学生实验思维的严谨性。
（3）由于没有固定实验步骤，与传统的实验课堂不同，化学实验生本课堂中往往会出现一些“异常现象”，例如本节课中“NaHCO3溶液与CaCl2溶液混合产生白色沉淀”。直面实验中的“异常现象”，并将其转化为课堂的讨论题，通过对其分析与讨论，理解理想化的实验与实际实验之间的差别，培养学生的科学素养。
实践表明，以预习作业为导向的化学实验生本课堂，是学生高度智力投入的而且内容和形式十分丰富的学习活动。生本模式下的实验课堂，学生的积极性和主动型非常高，表现为学生真正的动手操作、动眼观察、动脑思考。
